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Title:
SYSTEM FOR INJECTING AN AQUEOUS SOLUTION INTO AN INJECTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/145561
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for injecting an aqueous solution into an injection engine, comprising a reservoir (10) for an aqueous solution, a circuit (80) for supplying aqueous solution to said reservoir (10) and a filter (100) for filtering the aqueous solution, and a circuit (90) for recirculating said aqueous solution. The injection system also comprises recirculation (90) of said aqueous solution, and is provided with a solenoid valve (130) comprising a first inlet (130a) connected to a filler neck (82) of the reservoir, a second inlet (130b) connected to the recirculation circuit (90), and an outlet (130c) connected to the supply circuit (80). The filtration filter (100) is arranged in said supply circuit (80) and/or in said recirculation circuit (90).

Inventors:
DHAUSSY, Franck (353 rue des Martelets, MARGNY-LES-COMPIEGNE, 60280, FR)
LEONARD, Stéphane (Av. de l'Arbre Ballon110, 1090 BRUXELLES, 1090, BE)
DUEZ, Laurent (Rue des Cottages 49, 1180 UCCLE, 1180, BE)
OSZWALD, Pierre (18 rue Raymond Faroux, Berneuil sur Aisne, 60350, FR)
Application Number:
EP2019/052115
Publication Date:
August 01, 2019
Filing Date:
January 29, 2019
Export Citation:
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Assignee:
PLASTIC OMNIUM ADVANCED INNOVATION AND RESEARCH (Rue de Ransbeek, 310, 1120 BRUXELLES, 1120, BE)
International Classes:
F02M25/022; C02F1/00; C02F1/42; F02M25/025
Domestic Patent References:
WO2017137100A12017-08-17
WO2006092887A12006-09-08
WO2016177561A12016-11-10
WO2016177556A12016-11-10
Foreign References:
US20060266307A12006-11-30
US20160016836A12016-01-21
US20040031752A12004-02-19
FR2801076A12001-05-18
Attorney, Agent or Firm:
LLR (11 boulevard de Sébastopol, PARIS, 75001, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Système d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection, comprenant un réservoir (10) d’une solution aqueuse, un circuit d’alimentation (80) en solution aqueuse dudit réservoir (10), un filtre (100) de filtration de la solution aqueuse et un circuit de recirculation (90) de ladite solution aqueuse, caractérisé en ce qu’il comprend, en outre, une électrovanne (130) comprenant une première entrée (130a) raccordée à une goulotte de remplissage (82) du réservoir, une deuxième entrée (130b) raccordée au circuit de recirculation (90), et une sortie (130c) raccordée au circuit d'alimentation (80) et en ce que ledit filtre de filtration

(100) est placé dans ledit circuit d’alimentation (80) et/ou dans ledit circuit de recirculation (90).

2. Système d’injection selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’il comprend en outre un conduit d’injection (40) destiné à être relié à un circuit d’admission du moteur à injection, le système étant configuré de sorte que la solution aqueuse en provenance du filtre (100) de filtration transite par le réservoir (10) avant de pénétrer dans le conduit d’injection (40). 3. Système d’injection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit circuit d’alimentation (80) comprend une tubulure d’alimentation (81 ) raccordée audit réservoir (10) ainsi qu’une goulotte de remplissage (82) dudit réservoir (10) raccordée à ladite tubulure d’alimentation (81 ). 4. Système d’injection selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit circuit de recirculation (90) comprend une tubulure d’entrée (91 ) dans le réservoir (10) et une tubulure de sortie (92) du réservoir (10).

5. Système d’injection selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite solution aqueuse est de l’eau, notamment de l’eau du robinet ou de l’eau de pluie, et ledit filtre (100) est un filtre qui retient les minéraux et/ou les impuretés.

6. Système d’injection selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit filtre (100) qui retient les minéraux est un filtre de déminéralisation comprenant un média filtrant constitué d'une résine à échange d'ions.

7. Système d’injection selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit filtre (100) qui retient les impuretés est un filtre fin (120).

8. Système d’injection selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que ledit filtre (100) est un filtre amovible interchangeable.

9. Système d’injection selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit filtre (100) comprend une cartouche filtrante (1 10) lavable, rechargeable ou jetable.

10. Système d’injection selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit filtre (100) comprend des moyens de chauffage (102) apte à chauffer ladite solution aqueuse.

1 1 . Système d’injection selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’il comprend, en outre, un capteur de qualité (60) de ladite solution aqueuse.

12. Procédé de purification d’une solution aqueuse pour un système d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :

a. remplir un réservoir (10) avec une solution aqueuse par un circuit d’alimentation (80),

b. pomper ladite solution aqueuse contenue dans ledit réservoir (10), c. envoyer ladite solution aqueuse pompée à l’étape b) dans un circuit de recirculation (90) de ladite solution aqueuse,

d. filtrer ladite solution aqueuse dans ledit circuit d’alimentation (80) et/ou dans ledit circuit de recirculation (90).

13. Procédé de purification d’une solution aqueuse selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’il comprend en outre les étapes suivantes, après l’étape d): e. envoyer ladite solution aqueuse dans le réservoir (10),

f. envoyer ladite solution aqueuse dans un conduit d’injection (40) destiné à être relié à un circuit d’admission du moteur à injection. 14. Procédé de diagnostic de la pureté d’une solution aqueuse pour un système d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :

a. mesurer une propriété physico-chimique s d’une solution aqueuse contenue dans un réservoir (10),

b. comparer la propriété physico-chimique om mesurée à l’étape a) à une plage de valeurs de référence [oref min?CJref max ] OÙ Oref min est une valeur de référence minimale et oref max est une valeur de référence maximale, c. envoyer ladite solution aqueuse dans un filtre (100) de déminéralisation si la propriété physico-chimique om mesurée à l’étape a) est en dehors de ladite plage de valeurs de référence [oref minjCJref max]?

d. répéter les étapes a), b) et c) tant que la propriété physico-chimique om mesurée à l’étape a) est en dehors de ladite plage de valeurs de référence [oref minjCJref max]?

e. signaler par un signal S un problème si après un temps prédéterminé T la propriété physico-chimique mesurée om reste en dehors de ladite plage de valeurs de référence [oref min?CJref max]·

15. Procédé de diagnostic selon la revendication 14, caractérisé en ce que le signal S de l’étape e) est une indication pour nettoyer, recharger ou remplacer le filtre (100) de déminéralisation.

16. Procédé d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection, caractérisé en ce qu’il comprend des étapes de diagnostic de la pureté de la solution aqueuse selon le procédé de diagnostic de la revendication 14 et en ce qu’il comprend en outre une étape d’envoi de ladite solution aqueuse dans le moteur à injection si la propriété physico-chimique om mesurée à l’étape a) est dans ladite plage de valeurs de référence [oref min, Oref max]·

Description:
Système d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection

La présente invention concerne, de façon générale, le domaine technique des réservoirs de stockage d’un liquide configurés pour délivrer un liquide à un moteur à combustion. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un système d’injection d’un liquide, en particulier une solution aqueuse, dans un moteur à injection d’un véhicule, en particulier automobile.

L’invention concerne également un procédé d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection.

L’invention concerne aussi un procédé de purification d’une solution aqueuse pour un système d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection.

L’invention concerne enfin un procédé de diagnostic de la pureté d’une solution aqueuse pour un système d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection.

Il est connu d'injecter de l'eau dans le circuit d'admission d’air du moteur. Cette eau se mélange au gaz d'admission et permet de réduire les températures de combustion et les émissions de polluants appelés NOx, et d'augmenter les performances, par exemple, d'un moteur essence en diminuant la sensibilité au cliquetis. Un tel système d’injection est décrit dans le document de brevet FR2801076A1 .

Cependant, pour assurer le bon fonctionnement d’un système d’injection traditionnel, il est connu de remplir le réservoir de stockage avec de l’eau déminéralisée afin de ne pas boucher le circuit d’injection avec du tartre. Ceci n’est pas satisfaisant. En effet, remplir le réservoir avec de l'eau déminéralisée est contraignant. L’utilisateur d'un véhicule automobile équipé d'un tel système d'injection doit prendre avec lui des bidons d’eau déminéralisée quand il part en voyage car il faut prévoir environ 3 litres d’eau déminéralisée pour 1000 kilomètres parcourus. Certes, on peut acheter de l'eau déminéralisée dans les stations-service, mais l’utilisateur n'en trouvera pas dans toutes les stations-service.

Un but de l'invention est notamment de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un système d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection, comprenant un réservoir d’une solution aqueuse, un circuit d’alimentation en solution aqueuse du réservoir, un filtre de filtration de la solution aqueuse et un circuit de recirculation de la solution aqueuse. Selon l’invention, le système d’injection comprend, en outre, un circuit de recirculation de la solution aqueuse et une électrovanne comprenant une première entrée raccordée à une goulotte de remplissage du réservoir, une deuxième entrée raccordée au circuit de recirculation, et une sortie raccordée au circuit d'alimentation, le filtre de filtration étant placé dans ledit circuit d’alimentation et/ou dans ledit circuit de recirculation.

Grâce à l’invention, il n’est plus nécessaire de remplir le réservoir de stockage avec de l’eau déminéralisée. En effet, l’utilisateur du véhicule peut remplir le réservoir de stockage avec de l’eau du robinet ou de l’eau de pluie sans risquer d’entartrer le circuit d’injection car cette eau est filtrée par le système d’injection. L’eau du robinet est facile à trouver, il y en a dans toutes les stations-service et même en dehors. Grâce à l’invention, l’utilisateur n’a plus besoin d’embarquer des bidons d’eau déminéralisée dans son véhicule, ni de chercher une station-service qui vend de l’eau déminéralisée, il lui suffit de trouver un robinet d’eau courante et de remplir le réservoir de stockage avec cette eau, par exemple, en utilisant un tuyau ou un arrosoir.

Dans les différents modes de réalisation qui vont être décrits par la suite, l’eau qui est versée dans le réservoir de stockage par l’utilisateur est amenée dans un circuit de recirculation du système d’injection, c’est un circuit dans lequel l’eau va traverser le filtre de filtration autant de fois que nécessaire pour être déminéralisée. On appelle « eau recirculée », l’eau qui traverse le circuit de recirculation.

Dans un mode particulier de réalisation de l’invention, le filtre de filtration est placé à la fois dans le circuit d’alimentation du réservoir et dans le circuit de recirculation du réservoir. Dans ce mode de réalisation, l’eau qui est versée dans le circuit d’alimentation est filtrée une première fois avant de remplir le réservoir. Cette configuration du filtre est particulièrement avantageuse quand le réservoir est rempli avec de l’eau de pluie. En effet, l’eau de pluie contient souvent plus de minéraux et d’impuretés que l’eau du robinet.

Dans un mode préféré de réalisation de l’invention, le filtre de filtration est placé dans le seul circuit de recirculation du réservoir. Dans ce mode préféré de réalisation, le réservoir est rempli plus rapidement du fait de l’absence de perte de charge dans le circuit d’alimentation, grâce à l’absence de filtre dans le circuit d’alimentation.

Selon des caractéristiques additionnelles de l’invention :

le système comprend en outre un conduit d’injection destiné à être relié à un circuit d’admission du moteur à injection, le système étant configuré de sorte que la solution aqueuse en provenance du filtre de filtration transite par le réservoir avant de pénétrer dans le conduit d’injection.

- le circuit d’alimentation comprend une tubulure d’alimentation raccordée au réservoir ainsi qu’une goulotte de remplissage du réservoir raccordée à la tubulure d’alimentation. Ainsi, le point de remplissage du réservoir n’est pas lié à l’endroit où se trouve le réservoir dans le véhicule.

- le circuit de recirculation comprend une tubulure d’entrée dans le réservoir et une tubulure de sortie du réservoir. De cette façon, l’eau est recirculée à l’extérieur du réservoir, ce qui présente l’avantage de rendre le filtre plus facile d’accès quand ce dernier est placé dans le circuit de recirculation.

- la solution aqueuse est de l’eau, notamment de l’eau du robinet ou de l’eau de pluie, et le filtre est un filtre qui retient les minéraux et/ou les impuretés. De cette façon, on empêche les minéraux et/ou les impuretés qui pourraient être présents dans l’eau du réservoir d’entrer dans le circuit d’injection du moteur.

- le filtre qui retient les minéraux est un filtre de déminéralisation comprenant un média filtrant constitué d'une résine à échange d'ions. Ainsi, même de l’eau très dure peut être déminéralisée.

- le filtre qui retient les impuretés est un filtre fin. Ceci est particulièrement avantageux quand l’eau du réservoir présente, outre des minéraux, des particules en suspension susceptibles de boucher le circuit d’injection.

- le filtre est un filtre amovible interchangeable. De cette façon, on facilite la maintenance du filtre.

- le filtre comprend une cartouche filtrante lavable, rechargeable ou jetable. Ainsi, le filtre peut être nettoyé, rechargé ou remplacé à loisir.

- le filtre comprend des moyens de chauffage apte à chauffer la solution aqueuse. Ceci est particulièrement avantageux quand l’eau présente dans le filtre est gelée et qu’il faut la dégeler.

- le système d’injection selon l’invention comprend, en outre, un capteur de qualité de ladite solution aqueuse. Ainsi, on augmente la durée de vie du filtre en réduisant le temps de recirculation de l’eau au minimum, c’est-à-dire au temps minimum nécessaire pour que l’eau recirculée présente les propriétés physico-chimiques voulues. Ce faisant, on augmente la durée de vie de la pompe, on réduit le bruit et la puissance électrique consommée.

On prévoit aussi selon l’invention un procédé de purification d’une solution aqueuse pour un système d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection comprenant les étapes suivantes :

- remplir un réservoir avec une solution aqueuse par un circuit d’alimentation,

- pomper ladite solution aqueuse contenue dans ledit réservoir,

- envoyer ladite solution aqueuse pompée dans un circuit de recirculation de ladite solution aqueuse,

- filtrer ladite solution aqueuse dans ledit circuit d’alimentation et/ou dans ledit circuit de recirculation.

De préférence, le procédé de purification comprend en outre les étapes suivantes, après l’étape de filtration :

- envoyer ladite solution aqueuse dans le réservoir,

- envoyer ladite solution aqueuse dans un conduit d’injection destiné à être relié à un circuit d’admission du moteur à injection.

On prévoit également selon l’invention un procédé de diagnostic d’une solution aqueuse pour un système d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection comprenant les étapes suivantes :

- mesurer une propriété physico-chimique s d’une solution aqueuse contenue dans un réservoir,

- comparer la propriété physico-chimique o m mesurée à une plage de valeurs de référence [o ref min j CJref max ] où Oref min est une valeur de référence minimale et CJref max est une valeur de référence maximale,

- envoyer ladite solution aqueuse dans un filtre de déminéralisation si la propriété physico-chimique o m mesurée est en dehors de ladite plage de valeurs de référence [Oref minjCJref max] ?

- répéter les étapes précédentes tant que la propriété physico-chimique o m mesurée est en dehors de ladite plage de valeurs de référence [o ref min j CJref max] ?

- signaler par un signal S un problème si après un temps prédéterminé T la propriété physico-chimique mesurée o m reste en dehors de ladite plage de valeurs de référence [o ref min ? CJref max ]. Un signal S est, typiquement, un voyant qui s’allume sur le tableau de bord du véhicule. Avantageusement, T est compris entre 3 minutes et 30 minutes.

On prévoit enfin selon l’invention un procédé d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection comprenant les étapes suivantes :

- mesurer une propriété physico-chimique s d’une solution aqueuse contenue dans un réservoir,

- comparer la propriété physico-chimique o m mesurée à une plage de valeurs de référence [o ref min j CJref max ] où Oref min est une valeur de référence minimale et CJref max est une valeur de référence maximale,

- envoyer ladite solution aqueuse dans le moteur à injection si la propriété physico chimique o m mesurée est dans ladite plage de valeurs de référence [o ref min j CJref max]·

On va maintenant décrire, à titre d’exemples non limitatifs, différents modes de réalisation de l’invention à l’aide des figures suivantes :

- la figure 1 est une vue schématique en coupe d’un système d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection selon un mode de réalisation ne faisant pas partie de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en coupe d’un système d’injection d’une solution aqueuse dans un moteur à injection selon un premier mode de réalisation de l'invention,

- la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un système d'injection d'une solution aqueuse dans un moteur à injection selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,

- la figure 4 est une vue schématique d’une cartouche filtrante selon l’invention,

- la figure 5 est une vue schématique d’une autre cartouche filtrante selon l’invention.

Un système d’injection d’une solution aqueuse dans un circuit d’admission d’un moteur à injection tel qu’illustré sur la figure 1 comprend un réservoir de stockage 10 destiné à recevoir une solution aqueuse, laquelle est, préférentiellement, de l’eau. Dans l’exemple illustré, le réservoir est fabriqué à partir de deux demi-coquilles obtenues par moulage d’un matériau plastique. Les deux demi-coquilles sont thermo-soudées l’une à l’autre le long d’un plan de joint P pour former un réservoir de stockage fermé. Des composants sont introduits et fixés dans le réservoir avant sa fermeture par thermo soudage. En fonctionnement, l’eau du réservoir (non représentée) est pompée par une pompe d’alimentation 20. La pompe d'alimentation 20 est une pompe électrique logée à l’intérieur du réservoir 10, dans le fond de ce dernier, et fait partie d’un module d’alimentation en eau 30 du moteur à injection. Un module d’alimentation en eau, aussi appelé WDM pour « Water Delivery Module » en langue anglaise, est un ensemble de composants agencés pour fournir de l’eau sous pression à un moteur à injection M. Parmi les composants du module WDM, on trouve une pompe à eau comme la pompe d’alimentation 20 et un conduit d’injection 40, pour injecter de l’eau sous pression dans le moteur M. On peut aussi trouver un capteur de température 50, pour mesurer la température de l’eau et un capteur de qualité 60 pour mesurer une ou plusieurs propriétés physico-chimiques de l’eau. Au surplus, le module WDM peut accueillir un pot stabilisateur 70, aussi appelé « swirl pot » en langue anglaise, destiné à stocker en permanence un volume d’eau utile au bon fonctionnement de la pompe d’alimentation 20. On peut aussi trouver un capteur de niveau d’eau (non représenté), soit à l’intérieur du pot stabilisateur 70, soit à l’extérieur de ce dernier.

En fonctionnement, l'eau pompée est envoyée sous pression par le conduit d’injection 40 dans le circuit d'admission (non représenté) du moteur à injection M. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, l’eau est injectée dans le moteur avec une pression de 10,5 bars.

On rappelle que le but d’un système d’injection d’eau est de réduire la température du mélange air-carburant à l'entrée de la chambre de combustion du moteur à injection. Grâce à un tel système, on obtient une meilleure résistance à la compression des moteurs à essence et une meilleure combustion dans les moteurs diesel. L’eau a également un effet de refroidissement des pièces internes du moteur (pistons et cylindres). Il en résulte une réduction de la pollution (particules imbrûlées, CO, NOx) et une économie de carburant pouvant atteindre 25 % en usage intensif.

Dans les systèmes d'injection d’eau dans le moteur, la pompe d'alimentation 20 est commandée par une unité de contrôle électronique ECU (« Electronic Control Unit » en langue anglaise) du moteur à injection. L’unité ECU agit sur des actionneurs tels que des injecteurs, des volets d'admission d'air, des pompes, en fonction d’information qu’elle reçoit de capteurs comme par exemple des capteurs de position de la pédale d'accélérateur, de température du moteur, de température de l'air, du taux d'oxygène, etc. Quand l'unité ECU considère que les conditions requises pour pouvoir injecter de l'eau dans le moteur M sont réunies, elle commande l'activation de la pompe d'alimentation 20. Toutefois, afin de ne pas entartrer le circuit d’injection d’eau qui contient, notamment, le conduit d'injection 40 et les injecteurs d’eau (non représentés), l'eau qui est injectée dans le moteur M est de l'eau déminéralisée, c'est-à-dire une eau qui ne contient, en principe, aucun ion tels que Ca 2+ et HCO 3 . Dans l’industrie automobile, on considère qu’une eau est déminéralisée quand sa conductivité électrique est inférieure à 100 pS/crn à 25°C. Parfois, les exigences sont plus sévères et de l’eau sera considérée comme déminéralisée si sa conductivité électrique est inférieure à 50 pS/crn à 25°C.

Remplir le réservoir avec de l'eau déminéralisée est contraignant. En effet, l'eau déminéralisée n'est pas disponible naturellement, le conducteur d'un véhicule équipé d'un tel système d'injection doit emmener avec lui des bidons d’eau déminéralisée quand il part en voyage car il faut prévoir environ 3 litres d’eau déminéralisée pour 1000 kilomètres parcourus. Certes, on peut acheter de l'eau déminéralisée dans les stations- service, mais le conducteur n'en trouvera pas dans toutes les stations-service.

Un premier but de la présente invention est de supprimer la contrainte d’avoir à utiliser de l'eau déminéralisée dans un système d'injection d'eau dans un moteur à combustion. Pour cela, l'invention propose de filtrer l'eau dans un filtre de déminéralisation avant de l'injecter dans le moteur à combustion. Dès lors, et grâce à l’invention, il est possible d'utiliser de l'eau du robinet ou de l'eau de pluie pour remplir le réservoir de stockage, ceci sans risquer d’entartrer le circuit d'injection d'eau. Ainsi, le conducteur n’a plus besoin de s'alourdir avec des bidons d'eau déminéralisation avant de partir en voyage ou d'acheter de l'eau déminéralisée dans les stations-service, quand il en trouve.

Dans un mode préféré de réalisation de l’invention, le système d’injection d’eau comprend un réservoir de stockage d’eau 10, un circuit d'alimentation 80 du réservoir de 10, un circuit de recirculation 90 de l’eau du réservoir 10 et un filtre 100 de filtration de l’eau du réservoir 10. Le circuit d'alimentation 80 est constitué d’une tubulure d’alimentation 81 et d’une goulotte de remplissage 82 par laquelle de l'eau est introduite dans le système d’injection d’eau. La tubulure d'alimentation 81 présente deux extrémités, une première extrémité 81 a à laquelle est raccordée la goulotte de remplissage et, une seconde extrémité 81 b raccordée par l’extérieur au réservoir 10 et débouchant dans le haut du réservoir. Des moyens (non représentés) sont prévus pour assurer l'étanchéité des raccordements. A l’instar du circuit d'alimentation 80, le circuit de recirculation 90 est raccordé par l’extérieur au réservoir 10.

Selon un mode de réalisation ne faisant pas partie de l’invention illustré à la figure 1 , le circuit de recirculation 90 est constitué d'une tubulure d’entrée 91 dans le réservoir 10 et d’une tubulure de sortie 92 du réservoir, et la tubulure d’entrée 91 dans le réservoir débouche dans le haut du réservoir 10 et la tubulure de sortie 92 du réservoir débouche dans le bas du réservoir 10.

Dans le cadre de la présente description, on appelle le bas, ou le fond du réservoir, la partie du réservoir qui se remplit en premier et on appelle le haut du réservoir, la partie du réservoir qui se remplit en dernier. De même, on appelle l’intérieur du réservoir le volume délimité par les parois du réservoir dans lequel l’eau est stockée, et on appelle l’extérieur du réservoir le volume ouvert autour du réservoir.

Un filtre 100 de filtration de l’eau du réservoir 10 est placé dans le circuit de recirculation 90. Dans un mode de réalisation ne faisant pas partie de l’invention illustré à la figure 1 , le filtre 100 est placé entre la tubulure de sortie 92 du réservoir et la tubulure d'entrée 91 dans le réservoir.

Selon l’invention, le filtre 100 est un filtre de déminéralisation, par exemple, un filtre contenant un média filtrant constitué d'une résine à échange d'ions. Une pompe de recirculation 20’, commandée par l’unité ECU, pompe l'eau contenue dans le réservoir 10 pour l’envoyer sous pression, soit dans le circuit de recirculation 90 quand l’eau n’est pas déminéralisée, soit dans le circuit d'admission du moteur via le conduit d’injection 40, quand l’eau est déminéralisée. L’eau qui sort du réservoir 10 étant déminéralisée, elle n’a plus besoin de passer par un filtre de déminéralisée avant d’être envoyée dans le circuit d'admission du moteur. Dans ce mode avantageux de réalisation, la pompe de recirculation 20’ et la pompe d'alimentation 20 ne forment qu’une seule pompe. Afin de déterminer dans quel circuit envoyer l’eau, l'unité ECU compte sur les informations fournies par un capteur de qualité 60 pour l'informer de la concentration en ions de l'eau. Un capteur de qualité est, par exemple, un capteur de conductivité électrique de l'eau. Le capteur de qualité est placé à l’intérieur du réservoir 10, dans le fond de ce dernier, de préférence à l’intérieur du pot stabilisateur 70 afin que même si le réservoir 10 est presque vide, le capteur de qualité reste immergé dans l'eau. Dans le cas où le capteur de qualité 60 est un capteur qui mesure en continu la conductivité électrique de l'eau contenue dans le réservoir 10, les mesures relevées sont comparées à une plage de valeurs de conductivité électrique de référence, par exemple [0,100] pS/cm et - de préférence - [2,50] pS/cm, où 0 pS/cm, respectivement 2 pS/cm, est une valeur de référence minimale et où 100 pS/cm, respectivement 50 pS/cm, est une valeur de référence maximale. Si les valeurs mesurées sont en dehors de ladite plage de valeurs de référence, alors l'unité ECU commande à la pompe 20 d’envoyer l'eau dans le circuit de recirculation 90 afin de déminéraliser l'eau. Par contre, si les valeurs mesurées sont dans la plage de valeurs de référence, alors l'unité ECU commande à la pompe 20 d’envoyer l'eau du réservoir 10 dans le circuit d'admission du moteur, via le conduit d’injection 40, sans passer par un autre filtre de déminéralisation. Il peut arriver que les valeurs mesurées restent en dehors de la plage de valeurs de référence, en sorte que l’eau n’est plus injectée dans le moteur. Cette situation peut se produire, par exemple, quand le filtre 100 est colmaté, endommagé ou absent. Dans ce cas, l'unité ECU signale un problème avec le filtre en allumant un voyant sur le tableau de bord du véhicule. En réponse à ce signal, le conducteur ou le technicien en charge de la maintenance du véhicule équipé de ce système d'injection nettoiera, rechargera ou remplacera le filtre.

Avantageusement le filtre 100 de déminéralisation est un filtre amovible interchangeable pour être facile à retirer et à remplacer par le conducteur ou le technicien en charge de la maintenance du véhicule. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, le filtre amovible interchangeable de déminéralisation est une cartouche filtrante 1 10 (voir figure 4) comprenant un média filtrant constitué d'une résine à échange d'ions. La cartouche filtrante est logée dans un boîtier de filtre 101 comprenant un orifice d’entrée 101 a et un orifice de sortie 101 b d’eau. Le boîtier de filtre 101 est monté dans le circuit de recirculation 90 entre la tubulure de sortie 92 du réservoir et la tubulure d'entrée 91 dans le réservoir, en sorte que l'eau qui sort du réservoir 10 par la tubulure de sortie 92 entre dans le boîtier de filtre 101 par l’orifice d’entrée 101 a de ce dernier puis traverse la cartouche filtrante 1 10, avant de ressortir du boîtier de filtre 101 par l’orifice de sortie 101 b de ce dernier, pour retourner dans le réservoir 10 par la tubulure d'entrée 91 . Pour faciliter la maintenance de la cartouche filtrante 1 10, le boîtier de filtre 101 est positionné dans une zone du véhicule facile d'accès, par exemple, sous le capot moteur.

Outre les éléments et composants précités, un dispositif de ventilation 1 1 est ménagé dans le haut du réservoir 10 pour équilibrer la pression entre l’intérieur et l’extérieur du réservoir 10. Une pompe à jet 12 associée à un clapet anti-retour 13 et un tuyau d’aspiration 14 sert à remplir le pot stabilisateur 70 afin d’assurer un bon fonctionnement du module WDM. Un moyen de chauffage 15 est également prévu à l’intérieur du réservoir 10 pour dégeler l’eau du réservoir quand elle gelée. Le moyen de chauffage 15 est typiquement une résistance chauffante électrique fixée au fond du réservoir 10. Lors du remplissage du réservoir 10 par la goulotte de remplissage 82, il est avantageux que le pot stabilisateur 70 soit rempli en premier, pour cela, on rajoute lors de la fabrication du réservoir de stockage 10, un tuyau interne 16. Le tuyau 16 est situé à l’intérieur du réservoir et s’étend entre deux extrémités : une extrémité raccordée de manière étanche à la tubulure d’alimentation 81 par l’intérieur du réservoir 10, et une extrémité libre débouchant au-dessus du pot stabilisateur 70 et orientée en direction de ce dernier. Ainsi, lorsque de l’eau est versée dans la goulotte de remplissage 82 du réservoir, cette eau coule dans la tubulure d’alimentation 81 , puis dans le tuyau 16 avant de déboucher dans le pot stabilisateur 70.

Dans un mode de réalisation ne faisant pas partie de l’invention et illustré à la figure 1 , lors de la fabrication du réservoir 10, un deuxième tuyau interne 17 est placé dans le réservoir. Le tuyau 17 est un tuyau qui s’étend entre la pompe d’alimentation 20 et la tubulure de sortie 92 du réservoir 10 pour raccorder ladite pompe au circuit de recirculation 90. Ainsi, quand l’unité ECU commande à la pompe d’alimentation 20 d’envoyer l'eau du réservoir 10 dans le circuit de recirculation 90, cette eau est envoyée sous pression dans le circuit de recirculation 90 à travers le tuyau 17. Le fait d’envoyer l’eau sous pression dans le circuit de recirculation 90, c’est-à-dire dans le filtre 100, est particulièrement avantageux car on évite ainsi une perte de charge dans le circuit de recirculation 90 causée par le passage de l’eau dans le filtre 100.

Lors de la fabrication du réservoir 10, un troisième tuyau interne 18 est placé dans le réservoir. A l’instar du tuyau 16, le tuyau 18 sert à remplir le pot stabilisateur 70. Le tuyau 18 s’étend entre deux extrémités : une extrémité raccordée de manière étanche à la tubulure d’entrée 91 dans le réservoir, et une extrémité libre débouchant au-dessus du pot stabilisateur 70 et orientée en direction de ce dernier.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 2, le système d’injection comprend une électrovanne 130 pilotée par l’unité ECU. L’électrovanne 130 est une électrovanne à 3 voies comprenant une première entrée 130a raccordée à la goulotte de remplissage 82, une deuxième entrée 130b raccordée à la tubulure d’entrée 91 du circuit de recirculation 90, et une sortie 130c raccordée à la tubulure d’alimentation 81 du circuit d'alimentation 80. Ainsi, lors du remplissage du réservoir 10 par la goulotte de remplissage 82, l’unité ECU commande à l’électrovanne 130 d’ouvrir le circuit de remplissage 83 ainsi que le circuit d'alimentation 80 et de fermer le circuit de recirculation 90. Le circuit de remplissage 83 est la section du circuit d’alimentation 80 se trouvant en amont de l’électrovanne 130. Dès que le réservoir 10 est rempli, l’unité ECU commande à l’électrovanne 130 de fermer le circuit de remplissage 83 et d’ouvrir le circuit de recirculation 90. Ainsi, l’eau du réservoir est recirculée dans le circuit de recirculation 90 pour être filtrée par le filtre 100 placé dans le circuit de recirculation 90.

Grâce à cette configuration particulière du système d’injection selon l’invention, l’eau recirculée dans le circuit de recirculation 90 retourne dans le réservoir 10 par le tuyau interne 16, on limite ainsi le nombre de tuyaux présents dans le réservoir 10 en supprimant le tuyau interne 18.

La figure 3 illustre une variante de réalisation du premier mode de réalisation de l'invention. Dans ce deuxième mode de réalisation, le filtre 100 de filtration est placé dans le circuit d’alimentation 80. Grâce à cette configuration particulière du système d’injection, l’eau qui est versée dans la goulotte de remplissage 82 est filtrée une première fois avant de remplir le réservoir 10.

La figure 4 est une représentation schématique de la cartouche filtrante 1 10 de déminéralisation. La cartouche filtrante 1 10 est typiquement constituée d’un corps creux 1 1 1 rempli avec un média filtrant comme par exemple une résine à échange d'ions. La cartouche filtrante présente une entrée 1 1 1 a pour l’eau à filtrer et une sortie 1 1 1 b pour l’eau filtrée. L’entrée 1 1 1 a de la cartouche filtrante communique avec l’orifice d’entrée 101 a du boîtier de filtre 101 et la sortie 1 1 1 b de la cartouche filtrante communique avec l’orifice de sortie 101 b du boîtier de filtre 101 . Des moyens d’étanchéité 1 10a et 1 10b sont associés à la cartouche filtrante pour assurer que toute l’eau qui sort du boîtier de filtre 101 est passée par la cartouche filtrante 1 10. De plus, on prévoit des moyens de chauffage 102 du filtre 100 pour dégeler l’eau qui pourrait être gelée dans le filtre à cause des conditions climatiques, par exemple. Ces moyens de chauffage 102 sont typiquement une résistance chauffante électrique logée à l’intérieur du boîtier de filtre 101 ou, alternativement, à l’extérieure de ce dernier.

A la figure 5, on montre une variante de réalisation de la cartouche filtrante où un filtre fin 120 est associé au filtre de déminéralisation 1 10. Un filtre fin est un corps poreux (feutre, papier, membrane, grille, etc.) au travers duquel on fait passer un liquide pour le clarifier ou pour l'épurer. Dans l’invention, le filtre fin sert à filtrer les impuretés présentes dans l'eau, comme par exemple des particules en suspension, des débris organiques. Dans un mode préféré de réalisation, le filtre fin présente une largeur de maille comprise entre 30 pm et 60 pm.

Bien entendu, on pourra apporter à l’invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.

Par exemple, au lieu d’être relié par des tubulures d’entrée et de sortie à l’extérieur du réservoir 10, le circuit de recirculation 90 peut être relié par des tubulures d’entrée et de sortie à l’intérieur du réservoir 10. Grâce à cette configuration, on peut envisager de placer le filtre 100 de filtration dans un logement ménagé dans une paroi du réservoir 10 (non représenté). Un tel logement sera fermé hermétiquement par un bouchon dévissable pour pouvoir être dévissé afin de rendre le filtre amovible et interchangeable. Dans cette configuration, le nombre de tuyaux et de tubulures à l’extérieur du réservoir est réduit et, subsidiairement, le chauffage du filtre est facilité.

De plus, pour que le système d’injection d’eau selon l’invention ait un poids réduit et soit résistant aux chocs, le réservoir pourra être fabriqué en plastique, par exemple, en polyéthylène haute densité (PEHD). Avantageusement, les tubulures et les tuyaux pourront aussi être fabriqués en plastique, de même que le boîtier de filtre.

En outre, il est possible de déterminer la concentration en ions de l’eau contenue dans le réservoir et donc sa nature déminéralisée ou pas, en mesurant autre chose que la conductivité électrique de l’eau. Par exemple, la mesure de la résistivité électrique de l’eau, de sa dureté, de sa densité, de sa turbidité ou de son pH donne aussi une bonne information sur la nature déminéralisée ou pas de l’eau. Ainsi, le capteur de qualité décrit précédemment peut, alternativement, être un capteur de résistivité électrique, un capteur de dureté, un capteur de densité, un capteur de turbidité de l’eau ou une sonde pH. Dès lors, on appelle capteur de qualité tout type de capteur capable de mesurer une propriété physico-chimique de l’eau donnant une information représentative de la concentration en ions de l’eau. Ainsi, dans le cas où le capteur de qualité 60 est un capteur qui mesure en continu la résistivité électrique de l'eau du réservoir 10, la plage de valeurs de référence s’étendra de 20 kQ.cm à l’infini et, de préférence, de 40 kQ.cm à 500 kQ.cm.